|
Híreink         Szakmai linkek Szaknévsor |
Tűzkísérlet 1 - Hogyan égnek a hőszigetelő anyagok?2014. március 20.
Mi történik a gyakorlatban? Az elmúlt időszak tűzeseteinél a homlokzatokon lévő hőszigetelések látványos és esetenként tragikus tüzeket produkáltak. Az ipari csarnokok az emberi tragédiában nem, de a gyors leégésben, a teljes szerkezet és a tárolt termékek megsemmisülésében jeleskedtek. Hosszú idő óta zajló szakmai polémia a korszerű hőszigetelő anyagok viselkedése egy tűzeset során. A tűzesetek képei mindig egy folyamat végét jelentik, de hogyan viselkednek ezek az anyagok megközelítően valós körülmények között, úgy, hogy képesek vagyunk az egész folyamatot nyomon kísérni? Ahhoz, hogy erre válaszolni tudjunk, megszületett a döntés: azonos feltételek mellett meggyújtjuk az anyagokat. Első lépésben beszereztünk négyfajta anyagból készült lapot, amit 1x0,5 m-es darabokra vágtunk. A beszerzett lapok: PUR, PUR B3, PIR B2 és IPN. Abból indultunk ki, hogy a szakirodalom szerint a poliuretánt az alap PUR habtól a poliizocianurátig (PIR, IPN) képviselje magát a két alapvető termékcsoport. Ezzel, ha valóban van köztük égési szempontból különbség, akkor annak egy kísérlet során láthatóvá, mérhetővé kell válnia. A lapok felfüggesztéséhez olyan szerkezetet választottunk, amely egyszerű és jól láthatóvá teszi az égési folyamatot. Ugyancsak ez volt a fő szempont a tűzforrás megválasztásánál, ezért a PB gáz égőfejre esett a választás, amelyet az éghető hőszigetelő laptól megfelelő távolságra, és a lapot érő láng hatásszögének beállításával lehetett pozícionálni. Tűz az illesztési hézagokra Az első kísérletben a PB gáz lángforrást a hőszigetelő anyagok alsó szélére irányítottuk. Az ilyen szerkezetű szendvicspanel lapok illesztési hézagainak égésére gondolva, arra voltunk kíváncsiak, hogyan viselkednek a lapok, ha a széleit éri a láng? A hőforrást 30 cm magasan és a lapok alsó szélétől 30 cm távolságra helyeztük el. Ennek következtében a gázláng középrésze érintkezett a lappal. Az infra lánghőmérővel mért értékek a kísérlet során 530 0C és 640 0C közötti értékeket mutattak.
Kísérlet indul A gyulladást követően szembetűnő jelenség volt a négy anyag közötti rendkívül eltérő viselkedés. A PUR és a PUR B3 szinte azonnal heves égésbe kezdett, ezzel szemben a PIR B2 és az IPN szinte egyáltalán nem égett.
A PUR és a PUR B3 közül a PUR már fél perc után égett, 1 perc után pedig erőteljesen égett és füstölt, a 2. percben pernye darabok repkedtek belőle.
2 perc 30 mp. után intenzív lángolást tapasztaltunk, ezzel szemben a PUR B3 ekkor még csak a középső részen lángolt. A PIR és az IPN égetésnél ezzel szemben a 3. percig gyakorlatilag csak a felület barnulását és a hőszigetelő anyagra irányított lángcsóva területén az anyagok izzását lehetett megfigyelni. A 3. percben a kicsit balra irányított lángcsóva miatt mindkét anyagnál (PIR, IPN) a baloldalon az anyag púposodását, és a lángcsóva mentén repedések kialakulását észleltük.
PUR és PUR B3
A 7. perctől a PUR már csak kis lánggal égett, füstölt és a 8. percben gyakorlatilag megsemmisült, már csak füstölt. Az 5. perctől kezdett a PIR és az IPN észlelhető módon eltérően viselkedni, mivel a PIR-nél nagyobb kiégést tapasztaltunk. Az IPN-nél a 7. percben az anyag a lángcsóva középső részén kilyukadt, de később (a 9. perctől) már nem volt semmilyen égésre utaló jel. A PIR-nél viszont a 8. percben erőteljesebb izzást, apróbb lángolást tapasztaltunk a hátsó oldalán, s ez a 10. percben baloldalon az anyag kb. feléig érő lángokat is eredményezett.
A végén (10 perc után), amint hozzáértünk apró pernyedarabokra esett szét. A PUR B3 égése ekkor kevésbé intenzív, szerkezete jobban megmaradt (a felső negyedben maradt még egy kis éghető rész, ami füstölt. A 10. perc után az alsó harmad bal oldala teljesen megsemmisült, a mintadarab alsó fele érintésre szétporladt, a felső harmadban maradt még némi tartás, de a szerkezetről már nem lehetett levenni, mert az is szétesett.
A 10. percben leállítottuk a gázlángot! Ezután az IPN-nél a lághatás elvétele után semmilyen utánégés nem volt, a PIR ezzel szemben kb. 1 percig még önállóan kis lángokkal (max. 4-5 cm-es) égett, aztán teljesen kialudt.
A PIR és az IPN nagy része gyakorlatilag sértetlen maradt. (A PIR-nek nagyobb része sérült meg.) Az égetésre használt darabokat egyben le tudtuk venni a tartószerkezetről, s letörve belőlük egy darabot jól láthatóvá vált a lánghatás helyén az anyag fekete rétegben megmutatkozó szenesedése, mögötte egy néhány mm-es zsugorodott barna réteg, s alatta a sértetlen fehér hőszigetelő anyag.
PUR
PUR B3
PIR B2
IPN
Tömegveszteség – Az anyag hány %-a égett el? Összefoglalva A kísérletben a négy anyag alapvetően kétféle reakciót adott a tűzre.
A PUR és a PUR B3 szerkezete megsemmisült, a PIR B2 és az IPN szenesedett
Ez utóbbi azzal is járt, hogy a felületükön kialakult szenesedés miatt gyakorlatilag a rendelkezésre álló anyagnak csupán töredéke (mindössze 19,6 - 30-%-a) vett részt az égésben, minimálisra csökkentve ezzel a füstöt és a toxikusságot. Ez igazolni látszik azokat a szakirodalmi adatokat, hogy a gyújtóforrással való érintkezéskor a sűrűn térhálósított polimer (PIR és IPN) a magas hőmérséklet hatására lassabban, kevesebb illóanyagot termelve bomlik, és szinte teljesen elmarad a meggyulladást megelőző megolvadás is. A PIR-hab felületén az oxidáció során kialakult grafitszerkezet jól megfigyelhetően csak izzott és a tűzforrás elvételekor önmagában nem égett tovább. Az égés után széttört darabon jól láthatóvá vált, ahogy az elszenesedett felület elzárta a mélyebb rétegeket az égéstől. Az égés utáni mérések a PIR és az IPN között az égés során érzékelt különbségeket adatokkal igazolták. Eszerint az IPN tömegvesztesége 30%-al kisebb volt mindkét kísérletben a PIR B2 tömegveszteségénél. Heizler György ny. tű. ezds.
Ezt a hírt eddig 2506 látogató olvasta. |
Nagyon sok információ, kísérleti adat olvasható a különböző szigetelő anyagokról kezdve az EPS-től a PUR-on, PIR-en át az IPN-ig. Igyekeztünk a különböző fajtákból lapokat beszerezni. Az elsődleges ismerkedés során nagy különbséget szemmel nem tapasztaltunk: könnyű, jól megmunkálható valamennyi. Arra voltunk kíváncsiak hogyan viselkednek megközelítően valós körülmények közötti tűznél.
A 4-5-6. percben a PUR-nak már csak a felső ötöde égett, alul viszont teljesen kiégett. A PUR B3-nál ekkor indult be a középső részen egy erőteljesebb égés és a 6. percben már a bal oldalon a teljes felületen égett. A 4. percben a PIR és az IPN széléből egy darabka kisé elvált, de nem esett le.
